设A,B为函数y=f(x)图象上相异两点,且点A,B的横坐标互为倒数,过点A,B分别作函数y=f(x)的切线,若这两条切线存在交点,则称这个交点为函数f(x)的“优点”.
(1) 若函数f(x)=不存在“优点”,求实数a的值;
(2) 求函数f(x)=x2的“优点”的横坐标的取值范围;
(3) 求证:函数f(x)=ln x的“优点”一定落在第一象限.
设A,B为函数y=f(x)图象上相异两点,且点A,B的横坐标互为倒数,过点A,B分别作函数y=f(x)的切线,若这两条切线存在交点,则称这个交点为函数f(x)的“优点”.
(1) 若函数f(x)=不存在“优点”,求实数a的值;
(2) 求函数f(x)=x2的“优点”的横坐标的取值范围;
(3) 求证:函数f(x)=ln x的“优点”一定落在第一象限.
(1) 由题意可知,f′(x)=f′对x∈(0,1)∪(1,+∞)恒成立,
不妨取x∈(0,1),则f′(x)==
=f′
恒成立,即a=
,
经验证,a=符合题意.
(2) 设A(t,t2),B(t≠0且t≠±1),
因为f′(x)=2x,
所以A,B两点处的切线方程分别为y=2tx-t2,y=x-
,
令2tx-t2=x-
,解得x=
∈(-∞,-1)∪(1,+∞),
所以“优点”的横坐标取值范围为(-∞,-1)∪(1,+∞).
(3) 设A(t,ln t),b,t∈(0,1),
因为f′(x)=,
所以A,B两点处的切线方程分别为y=x+ln t-1,y=tx-ln t-1,
令x+ln t-1=tx-ln t-1,
解得x=>0,
所以
设
则
所以h(m)单调递增,
所以h(m)<h(1)=0,
即
因为,
所以y=·
+ln t-1>0,
所以“优点”的横坐标和纵坐标均为正数,在第一象限.